автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Особенности нагружения и пути снижения крутильных колебаний в трансмиссии переднеприводного легкового автомобиля с дизелем

ЦГ.НТРЛЛЬНЫП ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ И АВТОМОТОРНЫЙ

ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ПЕТУНИИ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

УДК 629.113-585

ОСОБЕННОСТИ НАГРУЖЕНИЯ И ПУТИ СНИЖЕНИЯ

КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ТРАНСМИССИИ ПЕРЕДНЕПРИВОДНОГО ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

С ДИЗЕЛЕМ

(Специальность 05.05.03 — Автомобили и тракторы)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва—1090

Работа выполнена в Научно-техническом центре Волжского Ордена Трудового Красного Знамени автомобильного завода имени 50-летия СССР.

Научный руководитель — доктор технических наук, с.н.с.

Иванов С. Н.

Официальные оппоненты —доктор технических наук Тольский В. Е.

— кандидат технических наук, с.н.с. Москалев В. Н.

Ведущее предприятие — ПО «АвтоЗАЗк

Защита диссертации состоится _<~р/<.П.С1/Э 9_1990 г.

в—часов на заседании специализированного совета К 161.01.01 в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (НАМИ) по адресу: 125438, Москва, А-438, Автомоторная ул., дом 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НАМИ.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по указанному выше адресу.

Автореферат разослан « £ > НОжГоя 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А. Г. Зубаки н

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность гены. Одним из основных направлении развития аы'омоСильной промышленности СССР является разработка и производство легковых автомобилей с дизелями'и вцсокоэкономичних переднеприводных автомобилей, поскольку они обладают преимуществами перед традиционными карбюраторными автомобилями в плане снижения выбросов угарного газа и окиси углеводорода, а такие улучиеиия характеристик по расходу топлива, что в условиях высокой урбанизации и уменьшения запасен'минерального сырья весьма важно.

Современный быстроходный дизель легкового автомобиля, неряду с неоспоримыми преимуществами, обладает значительно более высокой неравноыерностыэ передаваемого крутящего момента и более высокий уровнем вибрации и аума, чей карбюраторный двигатель, Трансмиссия переднеприводного автомобиля, скомпонованная в единый блок с двигателем, имеет значительно более высокую крутильную зеоткооть валов по сравнении с классический трансмиооией и вызывает определенные трудности в демпфировании крутильных колебаний,

В овязи о откц, снижение крутильных колебаний и улучшение шумовых и,вибрационных характерно тик траяомиосии переднеприводного дизельного легкового автомобиля в плане достижения выоокого уровня потребительских овойсг® а хойнурелгослоообиоогн является актуальной задачей..

Цель работц. Цельи работы является определение особенностей нагрукения трансмиссий легковых автомобилей о биогроходныии дизелями, расчет оптимальных параметров и разработка оригинальных конструкций узлов, элективно обеспечивавших оиижение крутильных колебаний в траномиооиях переднеприводных логкоеых автомобилей о дизелями, а таксе разработка комплексной методики доводки трано-иасспИ по ошмонав крутильных колебаний, характерных либрацай л шумов.

Объект исследования. Объектом исследования является передне-приводный дизельный легковой автомобиль ВАБ-2Ш5 и демпферы крутильных колебаний оригинальных конотрукцнй.

Научная новизна дисоертацаониой работы оостоит в;

- определении характерных особенностей нагрукения трансмиссий легковых автомобилей с быстроходными дизелями;

- анализе и определении путей реализации крутильных колебаний в характерные лумы и вибрации, оцувдемые в автомобиле}

- разрабогко оригинальных конструкции узлов, обеопечивающих эффективное снижение крутильных колебаний в трансмиссии, отдельные из которых защищены авторскими свидетельствами СССР;

- разработке уточненных математических моделей сиотеи, эквивалентных переднеприводной трансмиссии дизельного легкового автомобиля на различных режимах: холоотой ход, разгон на передачах.

Практическая ценность. Разработаны конструкции демпферов, методики и программы расчетов колебательных процессов в трансмиссиях переднеприводных автомобилей с дизелями но режимах холостого хода и разгона на передачах, а также отдельные методы и комплексная методика доводки трансмиссий легковых автомобилей, которые позволяют успешно решать круг вопросов по снижение крутильных колебаний, шумов и вибраций в переднеприводных легковых .автомобилях с дизелями, целенаправленно и о приемлемыми .затратами разрабатывать на стадии проектирования более совершенные koiics-рукции трансмиссий.

Реализация работы. Результаты; выполненной работы внедрены ь практику разработки и доводки траноыиосий с дизелями & НТЦ BAS, разработана конструкторская^ документация и изготовлены серии оригинальных узлов для семейства «опытных автомобилей BAS: BA&-2IU55, BA8-2I085, BA8-2I2I5 с дизелями с турбонаддувоа и без него, BA8-2II0.

Апробация работы. Основные положения работы долотеиы и одо0-рены на:

-'научно-практической конференции молодых специалистов ВА8а, г. Тольятти, 1986 г., 1988 г.;

- научно-технической конференции молодых учеща и оаециалио-уов, г. Дмитров, 198? r,j '

- всесоюзном семинаре "Вибрация и шум. Глушители шуми", Г,Тольятти, 1988 г.;

1 всесоюзной научно-технической совещании "Динамика и прочность автомобиля", г.Москва, 1988 г.;

- научно-технической>конференции Московского антомеханичео-jcoro института, посвященной 50-летию института, г.Москва, 1989 г,

- облаотиом научно-техническом семинаре "Применение лазеров ' я*науке и технике", г.Тольятти, 1989 г.;

- отраслевом научно-техническом семинаре "Проблемы снижения щума, вибрации и токсичности автомобилей", г.Дмитров, 1989 г.}

■р всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация

управления и проектирования автомобиля и САПР технологических процессов автомобилестроения", г. Суздаль, 1990 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, получено 3 авторских свидетельства СССР на изобретения Н» 1490346, 1521956, 1548554.

Структура и объеи работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов, 'списка литературы, приложения. Объем работы 179 страниц, в том числе 150 страниц основного машинописного текста, 65 рисунков, 2 таблицы. Список лнтерагу-рн содержит 124 источника, в том числе 25 на иностранной язике.

Автор благодарит доктора технических наук, профессора Сеыеиова В.М. за консультации, использованные в данной работа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ . .

В первой главе изучено состояние вопроса и.проанализированы ранее выполненные работы, посвященные исследованию влияния особенностей работы дизеля на нагруженность трансиисоий автомобилей, 'изучению, их крутилышх -колебаний. и ..выбору параметров "демпферов, а гакге проведен анализ и систематизация зарубёквшг конструкций и параметров демпферов*' иопользуеша при. производстве .дизельных • моделей легковых автомобилей. -V. ' '"'".':.. ' :

Б исследование динамических процессов^ эгтраношисйи 'авгоыо-: биля значительный ' вклад 'внесли такиессшг.тс1<яе учейне, ''как.-'' Е.АЛудаков, Й.Ф.Бочароз^лА.Й,£ришкевич,*С»Н.Иванов},С.П.Конта-нистов, В.Н.Москалев< AiH.Hap.6ji, В.Ц.Сенепоа, З.Ё.Тольский, И.С.Цит'овач, Н.Н.Яцеико в другие. ; :;,'■'';''.- ■ '_'<•">, -С .,

. - "Вопросы, сэяганзк-з о пес ле д от нкеУ л л иян ия' пкрсйе тр оз - демп-.феров сцепления на уровень крутилышх.колебаний.- з транонлссш! автомобилей," рассматриваются ..в. работах советских, .учёных Ф.Х.Буруи-кулова,- В.Н.Зерцеюка,'Ф,Р.Геккера^'..С*Н;Ивановаг;Ю.Б.Йванова,- , С. И. Коядра скипа, С.П.Коаташютсва, П.П.Лукина, У.'С.Масаидова, ' , В.Н.Москалева, П.В.Насиедова, Н.Л.бстрозерхова, О.Русецкого,

B.М.Семенова, Н.С.Соломат;ша, Ю.Г.Стзфановича,:Й.¿.Успенского^'

A.Ф.Яуфмана и других, Среди зарубежных исследователей ото

C.Дяонсон, Н.Еаикава, Ю.Канбе, К.Ку бо, Т.Сгасавара, Р.Сяиап ,.' ■'.'

B.Рейк, С.Чикацори, К.Яиамого й другие. Ь - -''у Изучению динамических 'процессов в трансмиссиях'автомобилей-

о дизелями посвящены работы советских и, в основной, зарубежных ученых и исследователей, таких как С.Н.Иванов, О.В.Соколов', К.Абе, М.Араи, Ю.Ино, Т.Китахара, Ф.Ыартинек, К.Нишиока, Х.Тока-да, Е.Фукай, Т.Цуто, Дж.Ямагучи и других.

Для отечественного автомобилестроения вопроо использования современных быстроходных дизелей в легковых автомобилях, особенно переднеприводной компоновки, получавшей широкое применение в программен выпуска автозаводов страны, Ьовсем не изучен. Рекомендации по конструкциям их узлов, направленные на снижение амплитуд крутильных колебаний и особенно по их параметрам, носят ориентировочный характер и, как правило, не подтверждены экспериментальными исследованиями. Ни в отечественной, ни в зарубежной научно-технической литературе нз' рассмотрено в полном виде влияние специфических свойств раро^его процесса дизеля на формирование'крутильных колебаний в,трансмиссии.

В экспериментальных исследованиях'не разработан единый системны^ подход к .создании методик, необходимых для полного анализа крутильные колебаний при проведении опытно-конструкторских' работ. ■ .

Яа основании проведенного изучения теоретических и экопери- - . ментальных исследований по рассматриваемой проблеме сформулирована цель диссертационной работы,"которая включает: . \

- определение особенностей нагрукенин трансмиссий легковых ■ автомобилей с быстроходными дизелями;

- расчет оптимальных параметров, и разработку оригинальных, конструкций узлов (демпферов,.шестерен), эффективно;обеспечивающих снижение крутильных колебаний в трансмиссиях переднеприводных легкЬвых автомобилей с дизелйми;'' .'."...■' ; " ' ' ■ •

- разработку комплексной.методики доводки трансмиссий легко-еых автомобилей.по снижению крутильных колебаний,. характерных вибраций и шумов. , ' : '■"■'/'.■ ' : . - ■■_"• '.. •

Для достижения поставленнойцели потребовалось решить еле- ' дующие задачи: . ■ ^ .';•' ..'.'"."-..•.'

- оценить характерные параметры рабочего процесса дизеля .лег-, нового автомобиля с точки зрения формирования:-колебаний крутяще-

го момента

- проанализировать,гармонические. р'остав'лясг.ие. "гг.к^нив кру-. гн.,его момента; , ' '' ■ ' V' ;

- разработать уточненные расчетные схемы и матеиатические модели трансмиссий переднеприводных легковых автомобилей с дизелями;

- провести расчетный анализ и экспериментальные исследования крутильных колебаний в трансмиссии автомобиля с дизелем на различных режимах движения;

- проанализировать возможные пути трансформации крутильных колебаний в трансмиссии в иумы и вибрации, ощущаемые в салоне автомобиля.

Вторая глава ¿освящена аналитический исследованиям особенностей возникновения и снижения крутильных колебаний в трансмиссиях переднеприводных легковых автомобилей с дизелями.

Расчетный анализ рабочих процессов карбюраторного двигателя и дизеля показывает, что при равном объеме цилиндров максимальное давление цикла и скорость повышения'давления в зависимости от угла поворота коленчатого вала дизеля существенно превышаю! максимальное давление и скорость карбюраторного двигателя. Их соотношение приведено на рио.1.

Наибольшая разница отмечается на режимах низких частот вращения коленчатого вала - превышение давления составляет 2 раза,скорости повышения давления - в 1,9 раза. В зоне средних и высоких ' частот вращения превышение дазле'ния в цилиндрах дизеля по отношению к карбюраторному ^налогу несколько сшишется, но продолжает оставаться существенной величиной - а 1,3 раза (скорости в 1,05) и ь 1,1 раза (скорости практически неизменны) соответственно. В случае применения в дизеле турбонагнетателя максимальное давление цикла в зине среди.ц частот вродения увеличивается по отношению к каро'ираторному дгигагелв уже в 2 раза, а скорость повы-пения давления в 1,65 раз. Полученные расчетным путем данные хорошо согласуются с экспериментальными значениями давления в цилиндрах.

Для дизеля периодичность действия рабочего процессе по цилиндрам вследствие череде;;ааая резкого увеличения углового уокорения коленчатого вала от очень йисхрого повышения давления газов при сгорании смеси и замедления углового ускорения из-за выоокой комп-ресии при схатии в следующей цилиндре приводит в появлению очень существенных колебания углового ускорения колеачатого вала. На рис.2 представлены экспериментальные данные по величинам измене-

соотношение

Изменение углового ускорения, рап/с2

Б000-1

4000-

3000-

2000-

1000-

1000

2000'

3000

Рис

частота вращения, мин-1 1 Соотношение показателей )абочи2< процессов пиэеля

рабочих пр| и карбЪрат

карбюраторного двигателя

а) б)

Рис.2 Гистограммы изменений амплитуд угловых -ускорений

а) на холостом копу

б) при разгон©

£-по давлению;

по скорости изменения давления

1-дизеля;

2-карбюраторного

Амплитуда Нм 30

25 20 15

5 ¡.:|.±; ; 1

о

Амплитуда колебаний крутящего момента,Нм

2СЬ ■■■ .

16-

12

5

г1:.

:инерии»нным сил: :

о

"1-1-1-"Т~~Т~ .

1000 3000 5000 частота крашения,мин-1

_ 3 к 7 • 9 11 13 16 17 2 4 6 8 Ю 12 14 16-18 номер гармоники

Рис.3 Амплитудный спектр ; V Рис.4 Крутильный колебания

гармонических моментов на перечном валу КП 1-дизеля; . ."-•- : 1-дизетя; '• ;.:

2^карбюраторного '.'. • . 2-карг>>ратор>ного.

двигателя -'-.У •-",'•' дьиг-ттоля ." ■

- ? -

ний углового ускорения коленчатого вала дизеля а карбюраторного двигателя на различных'режимах работы.

Наряду со скоростными характеристиками оообое значение для анализа крутильных колебаний о точка зрения силовых [акторов имеет исследование формируемого двигателей полигармонического крутящего момента. Расчет амплитуд гармонических составляющих крутящего момента на холостом ходу показывает, что для дизеля максимальная ооотавляющая от газовых сил более чей в 2 раза превышает аналогичную составляющую карбюраторного двигателя. Амплитуды составляющих от инерционных оил невелики и на суммарные амплитуды гармоник существенного влияния нй оказывают. На рио.З показан характер иоае-аения амплитудного опектра гармонических моментов от газовые и инерционных оил. Неравномерность вращения коленчатого вала дизеля составляет величину з 5,8£, для карбюраторного двигателя - 3,1%.

Все это приводит к тоау, что при холортой нагрузке во всем диапазоне рабочих чаото! вращения коленчатого.вала дизеля крутильные колебания на первичной валу коробка передач а 1,1-2^5 раза вы-ез относительно карбюраторного двигателя, причем наибольшая величина превышения отвозится к области, частот вращения двигателя на холоста! ходу, меньшая - и областа максимальных чаотот вращения. Кэ рис,1» приведет! результаты экспериментальных исследований амплитуд крутильншс колебаний кз первична валу при заблокированном демпфере сцеплеищ легкового автомобиля о д.чзелем н карбюраторный двигателям.

Во второй раздела главы разработаны расчетные схемы и математические иодела и о их псзощью исследованы крутильные колебания трано-цвссаи 'при характерных резинах ее работы. Это режим холостого хода, когда автомобиль неподвижеа при работающем двигателе, нейтрали в коробке передач, а также режимы разгона автомобиля. Для аналитического изучении динамических процеоссз в конструкции современной коробка передач переднеприводного автомобиля га холостоа ходу разработана разветвленная динамическая модель системы "двигатель с инерционным демпфером маховика - сцепление - коробка передач", которая приведена ва рис,5» Для реакмов разгона автомобиля на передачах в модель включены главная передача, колеса, автомобиль, рво.6. Обе модели учитывают все основные нелинейности системы: зазоры, сухое тревие а рассеивание энерги.ч, а такае параметры инерционного демпфера маховика, упруго-дассипативного демпфера сцепления, особенности фораироваЯия крутево момента дизеля. Параметрами разработанных

8-ыи и 9-ти массовых динамических систем являются моменты инер-ций масс , жесткости на кручение упругих связей С1 , коэффициенты демпфирования на участках системы Щ . Тд - полигармонический крутящий момент дизеля, Т>1 - моменты трения демпферов и сопротивления вращению деталей трансмиссии, <¿1 - угол работы демпферов и зазоры в соединениях деталей трансмиссии. Расчеты динамических процессов в разработанных математических моделях выполнены с помощью персонального компьютера типа ЮМ РС-АТ. Программы расчета составлены по модульному принципу и содержат для холостого хода б программных модулей, для режимов. движения -'9. Этим обеспечивается их высокая мобильность. Результаты расчета выводятся на печатающее устройство в виде' расчетных осциллограмм. . .

В третьем разделе выполнены расчеты динамической нагруженнос-ти трансмиссии для выбранных наиболее показательных.режимов -холостого хода и разгонов на передачах, которые позволяют иссле-. довать' анплитуды крутильных колебаний и ^провес ти -поиск оптимального их демпфирования.Остановлено/что .'.наибольшая, эффективность от маховика дизеля нё холостом ходу .достигается-.при повышенных значе-. пиях его" момента инерции,"а от демйфера'сцепления г- при значениях жесткости в 70 Ны/рад( трения в'З'-Нц', а угла работы (только участ-. ка для холостого хода) й градусов',.чго^существенн'о.обличается •;, ■ от параметров демпфер'а ^сцепления,':приц'еняеыо.го на' ^ :

• айтоиобялё.. Применение/деипфера'сцёплейия-.о ^казанншж параметра-41 мй позволяет свисать аиплитудыкругильны^ колебазий.на первичной валу дизельного'автомобиле ва'26^ Однако,урове!вь,колебаний, при-. ' сущих карбюраторному /авгр'мобили," д&тйгав!^ условии." ...

. . дополнительного использбв&нЖ оригинального инерционного демпфера, ; размецевного в маховике/ди38ЛЯ,:кот(^ы1а дополни1ельно снижает амп-• литуды колебаний : у.

' На рехинахразгона; наперздачах'зыявле'во появлениз резонаЕС-ных процессов. Оптимальные^'траметры/Деипфёра-.;сцйаления^' звачИ-. , тельно снижающие амплитуды крутильных колебаний в трансмиссии, оп- . •"' ределе'ны по жесткости в( 1140 Ны/рад;: по тренип .- в Ю Ни. ,.! . . ';. В четвертом разделе на основавии резулыа^аз-расчетншс иссле- ' 'дований по оптимальным параметрам демпферов разработали и апробиро-. ' ванн оригинальные -конструкции опытных'".демпферов, сцепления, ыахо- * вика, ' ,а: также устройств, нейтрализующих в: зубчатых..зацеплениях .'. пестерен действие крутильных, колебаний. Некоторые' из них не имеют .. . аналогов и. защищены авторскими'свидетельствами СССР'на изобретения.

В третьей глзве разработана методика проведения экспериментов о рекомендациями по применению необходимой аппаратуры, приведены особенности подготовки автомобилей, дизелей и трансмисоий, результат исследований крутильных колебаний в трансмиссии опытного переднеприводного автомобиля с дизелем, о таксе исследований величин формируемых ими шумов и вибраций в кузове автомобиля,

В начале проведения доводочных работ для выявления режимов проявления и уровней оцущаемых шумов и вибраций большое значение придается субъективной оценке функционирования конструкции. Выполненный анализ режимов эксплуатации позволил систематизировать все режимы и условия, при которых достигается полная и качественная оценка автомобиля о точки зрения выявления характерных шумов а вибраций;

- при холостш ходе стоячего автомобиля о включенным оцепле-ииеи и нейтрали в коробке передач при минимально-устойчивой чао-токз вращения и при повышении ее до иашшальаоС;

- при движении е имитацией различных нагрувочишс режимов городского, загородного и горногоЪшлов о оценкой воего диапазона скоростей на каждой передаче о отработкой нагрукепая "натяг", "накат", переходного нагр]м^ия "полунатяг-полунакат".

Регистрация результатов оценки производится б опецильних протоколах по разработанной балльной сиотеме.

Особенности подготовки дизельного автомобиля к экспериментам ваключаются в оонацении его оригинальными, отличными от карбюраторного автомобиля, системами измерения чаототы врацениа колен-чатого-вала с магнитными очетчикаии импульсов и устройствами для определения момента вспышек в цилиндрах, которые определяема по иоиенту подачи топлива к фороувкац с копольвованием специального пьезоэлектрического датчика на трубопроводе одной из форсунок.

В результате экспериментальных исследований колебательных процесооа в трансмиссии переднеприводного автомобиля о дизелем установлено, что при использовании в нем демпферов и трансмиссии от карбюраторного автомобиля на холостом ходу максимальные амплитуды крутильных колебаний на первичном валу чоробки передач г 2,5 раза больше, чем о карбюраторный двигателей. В этой слу-•чае а кувове автомобиля отчетливо прослусшвавгся шумы от соударений шестерен коробки передач. Применением рекомендованного дизельного демпф^за сцепления раэиахи крутильных колебаний умень-

шены в 2 раза и при этсц существенно снижается характерный шум - з диапазоне частот 125-5000 Гц уровень звукового давления уыень-аен на 1-7 дБ и соответствует уровню дизельного автомобиля Гольф фирмы Фолвковаген. . \

Использование оригинального инерционного демпфера маховика приводит к снииению значений амплитуд колебаний на 25

На реаимах разгона дизельный демпфер сцепления снижает максимальные значения уровней высокочастотных крутильных колебаний (как отношение мгновенной амплитуды колебаний к средней величине передаваемого крутящего момента) с 16% до на низких и средних частотах и с до 13% на высоких частотах вращения, Максимальные значения амплитуд с достаточно высокой степенью сходимости о результатами расчетных, исследований (ос ?'до 18%) зарегистрированы на I передаче.

Аналогичная картина наблюдается а на-режимах торцогения двигателей, однако вследствие более, низки*-срёдйих величин крутящего момента, уровень крутильных колебанйй дбстигаег-более высоких значений - до Дизельный''-.демпфер позволяет уменьшить их на

данном режиме на. 11-25^.,:Особенно.эффектив0а'дйгелЬный демпфёр сцепления при плавных трога ниях о..минимальной скоростью на 1-ой'-'. передаче' и... задним; ходо'и--"амплитуды умеиШютоя^ее'! „ чем з * I раза,. --...•'• ■ . ':•.'';'.-■ У /У.'' у'

. Выполнена'нетрадиционная'о'ц'еЪ'са, демпфероа';й.точки 8рен1и ' фективиого гаиенпя ос га точных, продольных колебаний кузова после .. резкого:уокор^ия автомойся. ■Установлевот^то значиельныз затухающий. колебания, кузова"явно".'выражены-"только- ва,;йизйю:-передачах при-разгоне о начальных .частоа ЮОО пик*,й .3.000 мин"1,. В качестве -параметра оценка''попользован ^огарифштоский: декреиенг за-' тухания, минимальная.допусткмая величина которого о точки зрения . вредности. колебаний установлена равной" 0,4.; ?екоаендЬванный ди- ' зельный демпфер -сцбпления .удовлетворяв! установленным 'требованиям на всех реяимох, з то время как использование карбараторного демпфера ' приводит; я снижению.; эффентивносгй ' до уровня О,Л и • ниже. ; '•;','-.>-■' '■'-'.--■"-■■"'•г:г-'"'•'.''.''''..-'"" ''

1 Применение , разработанное устройств по упругому устранению ; зззороз в -зацеплениях шестерен,, как основного-мероприятия по - ' созерсенс"тво5анй>)." отклика трансмиссии ■' на возбуждение' крутртль-' »«пи колебаниями , на': различных., режийах приводит к снижению

вибронагруженности корпусных деталей трансмиссии в области минимальных частот колебаний (от 125 Гц) на 5-7 дБ, а в облаоти выооких частот (до 5000 Гц) - на 3-4 дБ.

Установлено, что для решит холостого хода вибрации кузова крутильных колебаний в траномиссии составляют незначительную часть от общего уровня вибрации, передающейся в салон через виброизоляторы подвески силового агрегата, и не превышают 8-10,5$, Структурный шум, проникающий в салон через перегородки кузова, в отличие от вибрации, составляет существенную чаоть в общем уровне внутреннего шума - от 26 до 41%, что обуславливает наличие акустических проблей в кузове. Диаграмма зависимостей крутильных колебаний и виброакуотическии климата автомобиля в единой условной единице измерения по отдельно вантш цилиндрам дизеля приведена на рио.7.На диаграмме вибрицк: и шум показины как разность между ' ' значениями с включенным и выключенным оцеплением, когда источником их возникновения являются только крутилыше колебания.

По результатам выполненных иссгедований создана комплексная методика доводки трансмиссий легковых автомобилей но снижению крутильных колебаний, вибраци^ и лумов.

На первой стадии проекции работ, когда определяется концепция автомобиля и формируется проект технического задании, выполняется прогноз оптимальных на ¡оме граи демпфировании в »раисмисеии. •Для этого производятся раочети динамических процессы» с использованием ориентировочных исходных денных, лираметрм аналогов. Результатом этой стадии прогнозирования (иляптсн опытные макетные Образцы 'Демпферов о прибликешшми характернотиками.

Вторая стадия характеризуется субъективной оценкой иы-.еш« образцов демпферов на первых сериях опытных автомобилей и ь-дачей заключения о правильности выбранных характеристик, уточнением их параметров.

На третьей стадии расчетный моделированием о использованием . уточненных исходных данных, полученных окопериментольнкм п^тем, и результатов субъективной оценки определяется требуема« характеристика демпферов, выполняется проектирование их конструкции и .наготавливаются опытные обраяцы,

I * На нетвертой и пятой стадиях выполняйся доводочные работы рр повышению эффективности и совершенствованию надекнос*а демпферов. Выпускается конструкторская документация.

- м

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДИ и РЕВУЛЬТАШ

1. В результате расчетно-эксперимеиталышх исследований переднеприводного легкового автомобиля с быстроходным дизелем установлено, что при замене карбюраторного двигателя на диво ль амплитуды крутильных колебаний в зоне первичного вала коробки передач на эксплуатационных реягозах возрастают в 1,5-2 раза. Показана необходимость уче?а при конструировании и доводке таких автомобилей особенностей более интенсивного погружения ее элементов.

2. Расчетно-эксперименталыш nyretí проанализирован рабочий процесс современного быстроходного дизеля для легковых автомобилей о цецью выявления ^собенноотей возмущения крутильных колебаний в трансмиссии. Пекавака определяющая роль гармонических составляющих крутящего момента от действия газовых сил по отпою нив, к гармоникам от сил инерции.

j. Разработаны уточненные 'йа^ематичеокие'. модели трансмиссии переднеприводного автомобиля с дизеглш,'позволяющие анализировать с пшоцьв коипьюйфа. аапЛнтуды и частоты крутильных колебаний отдельных ее Звеньев для различных;режимов движения автомобиля и определять влияние на крутилыше колебания применяемых в трансмиссии демпферов различных конструкций. \

Разработаны рекомендаций по конструкции упруг о-фрикциошшх ; демпферов для трансмасопп легкового автомобиля о дизелем с нелинейной характеристикой, с увеличенным до 12 .градусов угловым пере-иещениеы. . '? ■. , ■"•/'. v ••■'. ;

5. Разработана, новая конструкция инерциоиного демпфера/ест-'-1 роенного в маховик дизеля легкового автомобиля, . обеопечиват;ап совместно о упруго-фрикционный .демпфером' сцепления эффективное.. уменьшение крутильных колебаний трансмиссии, шумов' и вибраций'.'в " автомобиле.' •' ' л'г'•i-'-'-".'' '-.".-'-;

6. Впервые проанализирешана -трансформация крутильных/колебаний трансмиссии на режиме холостого хода дизеля в вибрации.;: су- ' мы, воспринимаемые ^ кузове ле г к овог о, ав г омо О-лля, определены'.'за-висимости возникающих шумов и вибраций от/амплитуд 1;рутйльща-колебаний. •''■"''"■ '.•■•'■■■•• ..........V .-.•■•'.

7. Предложена конструкция сестерел коробка передач с упругими элементами, аффективно сникающие шум в граисиисоии и кузове, названный крутильными колебаниями на ходобтом ходу двигателя,

В, Разработаны н апробированы оригинальные методы проведении укопериыенталышх исследований крутильных колебаний в транс-ииссии и их проявления на автомобиле.-

9. Создана комплексная методика проведения в сжатые сроки шнл'но-конигрукюрских работ доводки триномиооиЯ создаваемых легконих автомобилей но уменьшения крутильных колебаний, шумов и вибраций,

10. Разработанные модели, методики и программы внедрены в практику работы Научно-технического центра ПО АвтоНАБ. Рекомендации но конструктивному совершенствована» узлов использованы при ооздинии дизельных модификаций автомобилей ВАЗ классической, переднеприводной и полнощ иводной компоновок"

Основное оодераанпв риооты отракено в оледуюцих публикациях:

•

1.Иванов С.Н., По ту нин В,П. и др. Исследование и сникениа колебаний в трансмиссии переднеприводного автомобиля ВА&-2100 // Антимобилытя промышленность, -'1987, к 5. - С. 16-17.

2. Иванов С.Н., Иргу паи В.П, Дааелышй передиеприводный легковой автомобиль. Проблемы вибраций траисшшсии // Автомобильная промышленность, - 1УЬ8, (е 10, - С.17-19.

3.'Иванов С,11,, Петунии В.П, Анализ конструкций демафоров крутильных колебаний лотковых автомобилей о диьолем // Тр.НАМИ.-и. - 198В. - С.«5-95.

Конин В.Ь,, Петунии В.П. Йегоды оценки демп^срп оцепления легкового автомобили //Автомобилестроение, Экопреоо-информация.-Тольятти, 1906. К II. - 0.8-15,

5. Кошш В.В., Петунии В.П. Определение характеристики демпфера ведомого диска оцепления для дизельного.легкового автомобиля // Автомобилестроение, Экспресс-информация. - Тольятти, 1985. 1й5. - С. 11-13.

6. Петунии ti.il. Сникениа шума в трансыиоои» легкового авто-

мобиля «а режима холостого хода // Автомобилестроение. Зкопресс-информация. - Тольятти, 1988. №7. - С.20-22.

7. Петунии В.П. Исследование и сниденко динамической нагруженное«: и трансмиссии легкового автомобиля с дизелем // Тезисы III Всесоюзного .¡аучно-технического совещания "Динамика и прочность автомобиля", -М., 1988. - С. 178-179.

8. Петунии В.П. Оценка влияния крутильных колебаний в трцис-миооии на вибрацию и внутренний шум в салоне легкового автомобиля Ц Тезисы Отраслевого научно-техиичеокого семинара "Улучшение экологических характеристик автомобилей .и тракторов. Проблемы снижения туна, вибрации и токсичности автомобилей". - I!., 1989. - С.129. ;

9. Петунии В.П», Ищвнкс С.Ц., Клименко А.Н. Возможности применения лазера при иооледованиях трансмиссии // Тезисы Облаот-ного научно-техиичеокого семинара. - Тольятти, 1989, - 0,26-27.

10. Соломатин Н.С., Петунии В.П, Разработка подсистемы моделирования динамики траиомисоии автомобиля // Тезисы-Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизации управления и проок-

. тирования автомобиля и САП!0 технологических процеооов антомоби-' леотроешш". - Суздаль, 1990. 0.6-7,

11. Соломатин Н>С., Петунин В.П, Определенно .и оценка оптимальных параметров демпфера сцепления на режиме холоотого хода'7/-Известия ВУВоз. Машиностроение. ~ 1989, Ш. - С,8¿f-87.

12-, Солошмв Н.С,, Петунии В.П. Пути сшдаяия крутильных колебаний в траноыиооии автомобиля // Тенисы научно-техиичеокой конференции, поовпщаиной 50-ретию НАМИ, - U., 1989. - С.58.

15. А.о, К* 1490346 (СССР). Инерционный демифзр црутильных колебаний оилов'ой, передача / Пегунии В.П, - Опубл. в Б,И.,1989,

т. ' '-у"-

■ ; 14»* А,о, 152X956 (СССР). Гаоитель колебаний трансмиссии / Петунав В.П."- Риубл,: В.Э.Й.,,1989, fc42,

■ : ï5j А.оПш 1548554 (СССР). Демпфер крутильных колебаний / ' Семенов Bilí.Ооломатин U.C., Петуния В.П. , Иинаав А.А, - Опубл.

> Б.Й., 1990, р. ■ ■ ■■ 'fe-""-- ' ' • ' •